硬盘接口协议
多磁頭技術(shù)：通過在同一碟片上增加多個(gè)磁頭同時(shí)的讀或?qū)憗頌橛脖P提速，或同時(shí)在多碟片同時(shí)利用磁頭來讀或?qū)憗頌榇疟P提速，多用于服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)中心。
接口種類：
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IDE
全稱 Integrated Drive Electronics，即“電子集成驅(qū)動(dòng)器”，俗稱PATA并口。 IDE的英文全稱為“Integrated Drive Electronics”，即“電子集成驅(qū)動(dòng)器”，它的本意是指把“硬盤控制器”與“盤體”集成在一起的硬盤驅(qū)動(dòng)器。把盤體與控制器集成在一起的做法減少了硬盤接口的電纜數(shù)目與長(zhǎng)度，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?qiáng)，硬盤制造起來變得更容易，因此硬盤生產(chǎn)廠商不需要再擔(dān)心自己的硬盤是否與其它廠商生產(chǎn)的控制器兼容。對(duì)用戶而言，硬盤安裝起來也更為方便。IDE這一接口技術(shù)從誕生至今就一直在不斷發(fā)展，性能也不斷地提高，其擁有的價(jià)格低廉、兼容性強(qiáng)的特點(diǎn)，為其造就了其它類型硬盤無(wú)法替代的地位。 平常所說的IDE接口，也稱之為ATA接口。ATA的英文拼寫為“Advanced Technology Attachment”，含義是“高級(jí)技術(shù)附加裝置”。ATA接口最早是在1986年由康柏、西部數(shù)據(jù)等幾家公司共同開發(fā)的，在九十年代初開始應(yīng)用于臺(tái)式機(jī)系統(tǒng)。它使用一個(gè)40芯電纜與主板進(jìn)行連接，最初的設(shè)計(jì)只能支持兩個(gè)硬盤，最大容量也被限制在504 MB之內(nèi)。ATA(同IDE接口)
ATA 全稱 Advanced Technology Attachment，是用傳統(tǒng)的40-pin 并口數(shù)據(jù)線連接主板與硬盤的，外部接口速度最大為133MB/s，它不同于SCSI(一種接口技術(shù))的一點(diǎn)是，通過它傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，全部都要先進(jìn)入RAM之后再進(jìn)入CPU進(jìn)行處理，之后再轉(zhuǎn)存到存儲(chǔ)里面。因?yàn)椴⒖诰€的抗干擾性太差，且排線占空間，不利計(jì)算機(jī)散熱，將逐漸被SATA 所取代。 ATA技術(shù)是一個(gè)關(guān)于IDE（Integrated Device Electronics）的技術(shù)規(guī)范族。最初，IDE只是一項(xiàng)企圖把控制器與盤體集成在一起的硬盤接口技術(shù)。 隨著IDE/EIDE得到的日益廣泛的應(yīng)用，全球標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議將該接口自誕生以來使用的技術(shù)規(guī)范歸納成為全球硬盤標(biāo)準(zhǔn)，這樣就產(chǎn)生了ATA（Advanced Technology Attachment）。SATA
2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會(huì)正式確立了Serial ATA 1.0規(guī)范，2002年，雖然串行ATA的相關(guān)設(shè)備還未正式上市，但Serial ATA委員會(huì)已搶先確立了Serial ATA 2.0規(guī)范。Serial ATA采用串行連接方式，串行ATA總線使用嵌入式時(shí)鐘信號(hào)，具備了更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，與以往相比其最大的區(qū)別在于能對(duì)傳輸指令（不僅僅是數(shù)據(jù)）進(jìn)行檢查如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)矯正。SATA的優(yōu)勢(shì)：支持熱插拔 ，傳輸速度快，執(zhí)行效率高。SCSI
SCSI的英文全稱為“Small Computer System Interface”（小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口），是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的標(biāo)準(zhǔn)接口，而SCSI并不是專門為硬盤設(shè)計(jì)的接口，是一種廣泛應(yīng)用于小型機(jī)上的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。SCSI接口具有應(yīng)用范圍廣、多任務(wù)、帶寬大、CPU占用率低，以及熱插拔等優(yōu)點(diǎn)，但較高的價(jià)格使得它很難如IDE硬盤般普及，因此SCSI硬盤主要應(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔工作站中。光纖通道
光纖通道的英文拼寫是Fibre Channel，和SCSI接口一樣光纖通道最初也不是為硬盤設(shè)計(jì)開發(fā)的接口技術(shù)，是專門為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，但隨著存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)速度的需求，才逐漸應(yīng)用到硬盤系統(tǒng)中。光纖通道硬盤是為提高多硬盤存儲(chǔ)系統(tǒng)的速度和靈活性才開發(fā)的，它的出現(xiàn)大大提高了多硬盤系統(tǒng)的通信速度。光纖通道的主要特性有：熱插拔性、高速帶寬、遠(yuǎn)程連接、連接設(shè)備數(shù)量大等。光纖通道是為在像服務(wù)器這樣的多硬盤系統(tǒng)環(huán)境而設(shè)計(jì)的，能滿足高端工作站、服務(wù)器、海量存儲(chǔ)子網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)間通過集線器、交換機(jī)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)行雙向、串行數(shù)據(jù)通訊等系統(tǒng)對(duì)高數(shù)據(jù)傳輸率的要求。
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SAS
SAS(Serial Attached SCSI）即串行連接SCSI，是新一代的SCSI技術(shù)，和現(xiàn)在流行的Serial ATA(SATA)硬盤相同，都是采用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速度。并通過縮短連結(jié)線改善內(nèi)部空間等。SAS是并行SCSI接口之后開發(fā)出的全新接口。此接口的設(shè)計(jì)是為了改善存儲(chǔ)系統(tǒng)的效能、可用性和擴(kuò)充性，并且提供與SATA硬盤的兼容性。SAS的連接器在SATA的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，它去除了SCSI的諸多限制從而提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省Ｆ浔P體容量相對(duì)SATA來說，比較小。（SAS使用的是串行的接口，串行接口就不用考慮信號(hào)干擾問題，也不用在發(fā)送數(shù)據(jù)前進(jìn)行協(xié)商）?
串行接口的優(yōu)點(diǎn)：?
串行接口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，支持熱插拔，傳輸速度快，執(zhí)行效率高。一般情況下，較大的并行電纜會(huì)帶來電子干擾，SAS的電纜結(jié)構(gòu)可以解決這個(gè)問題。SAS的電纜結(jié)構(gòu)節(jié)省了空間，從而提高了使用SAS硬盤服務(wù)器的散熱、通風(fēng)能力。串口的使用使得接口的擴(kuò)展成了可能，以提至更高的帶寬。可以將四條窄端口捆綁為一個(gè)寬端口，提供更高的帶寬。?
SAS采用雙工的方式來工作，所以也就可以讀操作和寫操作同時(shí)進(jìn)行。提高了效率。?
SAS接口可以使用Expander來進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)展的盤數(shù)需要根據(jù)線路帶寬來計(jì)算。最佳狀態(tài)為SAS盤168盤（7個(gè)硬盤框24盤），SSD盤的話就會(huì)少些為96盤（4個(gè)硬盤框24盤）。
NL-SAS：使用的是SAS的接口，盤體使用的是SATA盤體。從而提高了傳輸速度，也增大了容量。
SAS和SATA的兼容性：?
１.物理層的兼容：SATA盤可以直接使用到SAS的環(huán)境中，SAS盤則不可以使用到SATA環(huán)境中。?
２.協(xié)議層的兼容：SAS由三種協(xié)議構(gòu)成，SSP協(xié)議用于傳輸SCSI命令，SMP用于對(duì)連接設(shè)備的維護(hù)和管理，STP用于SAS和SATA之間數(shù)據(jù)的傳輸。
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SATA和ATA區(qū)別
傳統(tǒng)的 Parallel ATA 使用 單模信號(hào)放大系統(tǒng)“single-end-signal-amplified-system”。在這種系統(tǒng)中，噪聲會(huì)隨著正常信號(hào)一起傳輸、放大，不易被抑制；在高速時(shí)尤其嚴(yán)重，為了有效的減少噪聲的干擾，我們只好使用高達(dá)5V的電壓來傳送正-常訊號(hào)，使大電壓的正常訊號(hào)蓋過小電壓的噪聲信號(hào)。雖然大的電壓可以有效的抑制噪聲，但是大的電壓同時(shí)也表示驅(qū)動(dòng)電路的生產(chǎn)成本將因此上升，大電壓更不利于高速傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造，高達(dá)5V的傳輸電壓限制了追求高速和低成本的可能性。
和 Parallel ATA 相比，新的SATA 使用了差動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)“differential-signal-amplified-system”。這種系統(tǒng)能有效的將噪聲從正常訊號(hào)中濾除，良好的噪聲濾除能力使得SATA只要使用低電壓操作即可，和 Parallel ATA 高達(dá)5V的傳輸電壓相比，SATA 只要0.5V(500mv) 的峰對(duì)峰值電壓即可操作于更高的速度之上。“比較正確的說法是：峰對(duì)峰值‘差模電壓’”。
和 Parallel ATA 的 5V 驅(qū)動(dòng)電壓相比，0.5V的SATA系統(tǒng)節(jié)省電力，其驅(qū)動(dòng)IC的生產(chǎn)成本也較為便宜。
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| 版本 | 帶寬 | 速度 | 數(shù)據(jù)線最大長(zhǎng)度 |
| SATA 3.0 | 6Gb/s | 600MB/s | 2米 |
| SATA 2.0 | 3Gb/s | 300MB/s | 1.5米 |
| SATA 1.0 | 1.5Gb/s | 150MB/s | 1米 |
| PATA | 1Gb/s | 133MB/s | 0.5米 |
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由于并排的高速信號(hào)在傳輸時(shí)，會(huì)在每條電纜的周圍產(chǎn)生微弱的電磁場(chǎng)，進(jìn)而影響到其他數(shù)據(jù)線中的數(shù)據(jù)傳遞，還會(huì)因?yàn)榫€纜的長(zhǎng)度和電壓的變化而不斷變化，隨著總線頻率的
提升，磁場(chǎng)的強(qiáng)度也越來越大，信號(hào)干擾的影響也越來越明顯。?
從理論上說串行傳輸?shù)墓ぷ黝l率可以無(wú)限提高，串行ATA就是通過提高工作頻率來提升接口傳輸速率的。因此串行ATA可以實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率，而并行ATA在沒有有效地解決
信號(hào)串?dāng)_問題之前，則很難達(dá)到這樣高的傳輸速率。?
并行ATA接口在總線頻率方面受到其設(shè)計(jì)的制約，并不能一味地提升，而隨著對(duì)數(shù)據(jù)傳輸率的要求越來越高，目前最快的并行ATA接口ATA133的頻率為33MHz，這個(gè)幾乎已經(jīng)達(dá)
到了并行接口的極限，再繼續(xù)改造線路已不太現(xiàn)實(shí)。所以推出新的接口勢(shì)在必行。
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影響磁盤讀寫速度的因素：
主要取決于硬盤基本參數(shù)。首先是轉(zhuǎn)速，有3200，5400，7200和10000的，希捷的有15000的，這就像汽車輪子一樣，轉(zhuǎn)速越快，跑的越快，現(xiàn)在主流的是7200的。第二是接口，有IDE,SATA,SATA2,SCSI1,SCSI2,SCSI3,其中SCSI3接口的讀寫速度最快，主要用在服務(wù)器上。現(xiàn)在主流的是SATA的產(chǎn)品，讀寫速度比較快。第三是硬盤緩存容量，現(xiàn)在有2MB和8MB兩種，大容量緩存的產(chǎn)品讀寫速度更快。
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/weikunzz/p/6857978.html
總結(jié)
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